DE2724976A1 - SYNTHETIC SILICA - Google Patents
SYNTHETIC SILICAInfo
- Publication number
- DE2724976A1 DE2724976A1 DE19772724976 DE2724976A DE2724976A1 DE 2724976 A1 DE2724976 A1 DE 2724976A1 DE 19772724976 DE19772724976 DE 19772724976 DE 2724976 A DE2724976 A DE 2724976A DE 2724976 A1 DE2724976 A1 DE 2724976A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- silica
- acid
- sio
- surface area
- silicas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/18—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
- C01B33/187—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by acidic treatment of silicates
- C01B33/193—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by acidic treatment of silicates of aqueous solutions of silicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/02—Amorphous compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/19—Oil-absorption capacity, e.g. DBP values
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
- C01P2006/82—Compositional purity water content
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/90—Other properties not specified above
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
ho<i<» μ fr x<: ti KN SMi SCHW HKiCKSTKASSK a ho <i <»μ fr x <: ti KN SMi SCHW HKiCKSTKASSK a
TlItKON «IX») ueSU.il TlItKON «IX») ueSU.il
T K.I. Kl» HA M M V. : PH'ITMTI'tTKKT M C Kt: Il 1-'.K T KI Kl »HA MM V.: PH'ITMTI'tTKKT MC Kt: Il 1 - '. K
1A-49 2711A-49 271
PatentanmeldungPatent application
Anmelder: RHONE-POULENC INDUSTRIES 22, avenus Montaigne 75 Paris (βέΊηβ), Frankreich Applicant: RHONE- POULENC INDUSTRIES 22, avenus Montaigne 75 Paris (βέΊηβ), France
Titel:Title:
Synthetische KieselsäureSynthetic silica
709849/1181709849/1181
Uli. K.V. I· KCIlMANX IHI. IN(i. II. HKIIKKiXSUli. K.V. I KCIlMANX IHI. IN (i. II. HKIIKKiXS
SrmVKKIEUSTBASSK 2 ■Kl.iriK IUMIt) M2I).11SrmVKKIEUSTBASSK 2 ■ Kl.iriK IUMIt) M2I) .11
ΤΚΙ.ΚΗΝΛΜΜ K IΤΚΙ.ΚΗΝΛΜΜ K I
1A-49 2711A-49 271
Anmelder: Rhßne-Poulenc Ind.Applicant: Rhßne-Poulenc Ind.
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine neue synthetische amorphe Kieselsäure, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung in Vulkanisaten. The invention relates to a new synthetic amorphous silica, a process for their production and their use in vulcanizates.
Es ist seit langem bekannt, als Ersatz für die schwarzen Füllstoffe Kieselsäure als Verstärkerfällstoff in Elastomere einzuarbeiten, vor allem bei der Reifenherstellung.It has long been known as a substitute for the black fillers Incorporate silica as a reinforcing precipitate in elastomers, especially in tire manufacture.
Tatsächlich kann durch Einarbeiten von Kieselsäure eine gute Zerreißfestigkeit und eine zufriedenstellende Haftung der Lauffläche von Reifen auf feuchtem oder vereistem Boden erreicht werden· Leider werden diese guten neuen Eigenschaften nicht ohne Nachteile erreicht. Beispielsweise verstärkt Kieselsäure das Heißwerden der Laufflächen und verringert ihre Abriebfestigkeit. Mit Hilfe von Kupplungsmitteln wie Silanen lassen sich zwar einige dieser Nachteile beheben; dafür treten aber andere Nachteile wie Geruch, Anvulkanisationszeit und hohe Gestehungskosten auf.In fact, by incorporating silica, good tensile strength can be achieved and a satisfactory grip of the tread of tires on damp or icy ground can be achieved · Unfortunately these good new properties are not achieved without disadvantages. For example, silica increases the heat build-up of the treads and reduces their abrasion resistance. With the help of coupling agents such as silanes, some of these Fix disadvantages; however, there are other disadvantages such as odor, scorch time and high production costs.
Um dieses Problem in idealer Weise zu lösen, besteht Bedarf an einem Verfahren zur Herstellung einer Kieselsäure, die als Füllstoff alle Vorteile der Ruß-Arten, jedoch nicht deren Nachteile aufweist.In order to ideally solve this problem, there is a need for a method of producing a silica which is used as a filler has all the advantages of the types of carbon black, but not their disadvantages.
Man hat zunächst versucht, die mit Ruß-Füllstoffen erzielten Ergebnisse auf die Kieselsäuren zu übertragen. Vor allem hat man dabei versucht, eine einfache Beziehung zwischen der spezifischen Oberfläche BET der Kieselsäure und ihrem Verhalten in den Vulkanisaten herzustellen.An attempt was first made to find the results obtained with carbon black fillers to be transferred to the silicas. Above all, one has tried to establish a simple relationship between the specific Surface BET of the silica and its behavior in the vulcanizates.
709849/1181709849/1181
ΊΑ-49 271ΊΑ-49 271
So.vWird in der US-PS 3 235 331 ein Verfahren zur Herstellung von Kieselsäure, die zur Verstärkung von Elastomeren dient, beschrieben, das zu Kieselsäuren mit einer BET-Oberfläche unter 200 m2/g führt.Thus, US Pat. No. 3,235,331 describes a process for the production of silica, which is used to reinforce elastomers, which leads to silicas with a BET surface area below 200 m 2 / g.
In der US-PS 3 445 189 wird gezeigt, daß aufgrund eingehender Untersuchungen eine Kieselsäure mit guten Verstärkereigenschaften für Kautschuk eine spezifische Oberfläche im Bereich vonUS Pat. No. 3,445,189 shows that, on the basis of detailed investigations, a silica with good reinforcing properties for rubber a specific surface area in the range of
100 bis 250 m /g und eine Ölaufnähme von mehr als 2 ml/g aufweisen soll.100 to 250 m / g and an oil absorption of more than 2 ml / g target.
In der US-PS 2 731 326 wird versucht, eine Beziehung unter Berücksichtigung der BET-Oberfläche und der Ölaufnahme herzustellen. Diese Druckschrift beschreibt eine Kieselsäure in Form von Aggregaten (Primärstrukturen) oberhalb des kolloidalen Zustandes, die eine spezifische Oberfläche von 60 bis 400 m /g aufweist und aus Sphäroiden einer amorphen und dichten Kieselsäure mit im wesentlichen gleichmäßiger Teilchengröße besteht, die einander anliegen und offene vernetzte Gefüge bzw. Sekundärstrukturen bilden; diese Strukturen sind gleichmäßig mit amorpher und dichter Kieselsäure verstärkt und derart offen, daß nach dem Trocknen ihre Ölaufnahmezahl, angegeben in ml/100 g Feststoff, das 1- bis 3-fache des Zahlenwertes der spezifischen OberflächeUS Pat. No. 2,731,326 attempts to establish a relationship under consideration the BET surface and the oil absorption. This document describes a silica in the form of Aggregates (primary structures) above the colloidal state, which have a specific surface area of 60 to 400 m / g and consists of spheroids of an amorphous and dense silica of substantially uniform particle size which are mutually exclusive fit and form open, networked structures or secondary structures; these structures are uniform with amorphous and dense silica reinforced and open in such a way that, after drying, its oil absorption number, given in ml / 100 g solid, 1 to 3 times the numerical value of the specific surface
angegeben in m /g ausmacht.specified in m / g.
Gemäß dieser Druckschrift, Spalte 10, Zeilen 66 bis 73, mußAccording to this document, column 10, lines 66 to 73, must
a) der Durchmesser der feinsten kugelförmigen Teilchen,a) the diameter of the finest spherical particles,
b) die Packungsdichte der Aggregate aus kleinsten Teilchen in der vernetzten Sekundärstruktur,b) the packing density of the aggregates of the smallest particles in the cross-linked secondary structure,
c) der Grad der Verstärkung dieser Struktur undc) the degree of reinforcement of this structure and
d) die Gleichförmigkeit oder Gleichmäßigkeit der Struktur begrenzt werden.d) limits the uniformity or uniformity of the structure will.
709849/1181709849/1181
-λ--λ-
1A-49 2711A-49 271
In der FR-PS 1 506 330 wird ein Verfahren zur Herstellung von feinpulvrigen Kieselsäuren beschrieben, die als Füllmaterial vor allem in Kautschukmassen dienen und eine spezifische Oberfläche BET bis zu 300 m /g aufweisen können, vorausgesetzt, daß sie ebenfalls einen Rauhigkeitsfaktor im Bereich von 2,5 bis 3,5 haben; als Rauhigkeitsfaktor wird das Verhältnis der spezifischen Oberfläche BET zur elektronenmikroskopisch bestimmten Oberfläche bezeichnet»FR-PS 1 506 330 describes a process for the production of finely powdered silicas which are used as filler material serve primarily in rubber compounds and can have a BET specific surface area of up to 300 m / g, provided that they also have a roughness factor in the range of 2.5 to 3.5; the roughness factor is the ratio of the specific Surface BET denotes the surface determined by electron microscopy »
Es wurde auch versucht eine Beziehung herzustellen zwischen dem Wassergehalt des Filterkuchens bei der Herstellung der Kieselsäure und dem Verhalten der Kieselsäuren in den Kautschukmassen, Hierbei wurde zwischen Kieselsäuren mit hohem Wassergehalt und Kieselsäuren mit geringerem Wassergehalt unterschieden, die von den Autoren Jeweils als Kieselsäuren mit hoher Struktur und Kieselsäuren mit niederer Struktur bezeichnet wurden.Attempts have also been made to establish a relationship between the water content of the filter cake during the manufacture of the silica and the behavior of the silicas in the rubber compounds, here a distinction was made between silicas with a high water content and Silicas with a lower water content are differentiated by the authors respectively as silicas with a high structure and silicas were designated with a lower structure.
Aus dem bisher aufgezeigten Stand der Technik ergeben sich die Schwierigkeiten, die auftreten, wenn man die Verwendung der Kieselsäuren mit der Verwendung von Ruß-Sorten als verstärkende Füllstoffe für Elastomere, insbesondere bei der Reifenherstellung vergleichen will.From the prior art shown so far, the difficulties arise when one uses the silicas with the use of types of carbon black as reinforcing fillers for elastomers, especially in tire manufacture want to compare.
Man muß hier zweierlei Ansichten in Betracht ziehen.Two views must be taken into account here.
Zunächst ist mit Dannenberg und Cotten, im R.G.C.P., Bd. 51, Nr. 5 - 1974 festzustellen, daß man noch über kein wahrhaft umfassendes Verständnis der Vorgänge verfügt, auf die es bei der Verstärkung der Elastomeren ankommt und daß es noch keine allgemeine Übereinstimmung in dieser Hinsicht gibt. Nach einer weiteren Feststellung der gleichen Autoren wird jetzt allgemein anerkannt, daß das System aus Füllstoff und verstärktem Elastomeren sowie dessen mechanische Eigenschaften zu seinem Verhalten beitragen müssen.First of all, with Dannenberg and Cotten, in R.G.C.P., vol. 51, No. 5 - 1974 state that there is still no truly comprehensive Understanding of the processes involved in the reinforcement of elastomers and that there is still no general one There is agreement in this regard. According to another statement by the same authors, it is now generally recognized that the system of filler and reinforced elastomer and its mechanical properties to its behavior have to contribute.
709849/1 181709849/1 181
1A--49 2711A - 49 271
Die zweite Ansicht hängt mit den beobachteten Unterschieden im Verhalten von Ruß-Füllstoffen und Kieselsäure-Füllstoffen zusammen. Diese Unterschiede lassen sich u.a. auf Unterschiede der Morphologie zurückführen, die zwischen diesen beiden Arten von Füllstoffen vorhanden sind und deretwegen die mit der einen Füllstoffart erhaltenen Ergebnisse nicht unmittelbar auf die andere Füllstoffart übertragen werden können. Hieraus läßt sich vor allem erklären, daß die ausgehend von den spezifischen Oberflächen und den Ölaufnahmezahlen, die allgemein zum Erfassen des Verhaltens der Ruß-Füllstoffe im Elastomeren verwendet werden, vorgelegten Ergebnisse zu widersprüchlichen Ergebnissen bei den Kieselsäuren führen können.The second view is related to the observed differences in the behavior of carbon black fillers and silica fillers. These differences can be attributed, among other things, to differences in the morphology that exist between these two species of fillers are present and therefore the results obtained with one type of filler do not directly affect the other types of filler can be transferred. From this it can be explained, above all, that the starting from the specific surfaces and the oil absorption numbers, which are generally used to record the behavior of the carbon black fillers in the elastomer, The results presented can lead to contradicting results for silicas.
So liegt die Ölzahl (DBP-Zahl) bei Ruß-Füllstoffen im Bereich von 40 bis 140 ml/100 g, kann Jedoch bei den Kieselsäuren bis zu 500 ml/100 g betragen. Man könnte daher annehmen, daß diese Kieselsäuren eine hohe verstärkende Wirkung entfalten, was aber leider nicht durch den Versuch bestätigt wird. Weiterhin wurde beobachtet, daß Kieselsäuren mit sehr unterschiedlichen spezifischen Oberflächen BET und Ölaufnahme-Werten ein sehr ähnliches Verhalten als Verstärkerfüllstoff im Kautschuk entfalten können.The oil number (DBP number) for carbon black fillers is in the range from 40 to 140 ml / 100 g, but can be up to 500 ml / 100 g for silicas. One could therefore assume that this Silicas have a strong reinforcing effect, but this is unfortunately not confirmed by the experiment. Furthermore was observed that silicas with very different specific Surface BET and oil absorption values are very similar Behavior as a reinforcing filler in rubber can develop.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde eine neue synthetische Kieselsäure mit verbesserten Füllstoff-Eigenschaften bereitzustellen. Die Lösung dieser Aufgabe wurde unter Berücksichtigung der obigen Betrachtungsweisen, von denen die eine von der Morphologie der Kieselsäure und die andere von dem Verhalten der Kieselsäure-Füllstoffe ausgeht und unter Nachweis des Einflusses der physikalisch-chemischen Eigenschaften der Fällungskieselsäuren auf die mechanischen,statischen und dynamischen Eigenschaften der Vulkanisate erarbeitet.The invention was based on the object of providing a new synthetic silica with improved filler properties. The solution to this problem was made taking into account the above considerations, one of which depends on the morphology the silica and the other based on the behavior of the silica fillers and with evidence of the influence the physico-chemical properties of the precipitated silicas on the mechanical, static and dynamic properties of the vulcanizates.
Zunächst wurde von der Hypothese ausgegangen, daß die bisher aufgestellten, offensichtlich manchmal abweichenden Beziehungen zumindest zum Teil auf die unterschiedliche Morphologie derFirst of all, it was assumed that the relationships established so far, obviously sometimes deviating at least in part due to the different morphology of the
709849/1181709849/1181
I/.-49 271I /. - 49 271
-Jf--Jf-
Ruß- land Kieselsäure-Füllstoffe zurückgeführt werden können. Die Rußarten vor allem,die als Füllstoffe verwendet werden, weisen allgemein eine hohe Primärstruktur und eine geringe Sekundärstruktur auf, während die Sekundärstruktur der Kieselsäuren im Vergleich mit ihrer Primärstruktur nicht vernachlässigt werden kann.Silica fillers can be returned to Russia. The types of soot, especially those used as fillers, generally have a high primary structure and a low secondary structure, while the secondary structure of silicas cannot be neglected in comparison with its primary structure.
Als Priraärstruktur werden die Aggregate bezeichnet, die sich aus den miteinander verbundenen Primärteilchen gebildet haben. Die Bindungen zwischen den Primärteilchen in einem Aggregat sind starke Bindungen chemischer Natur, Je größer die Anzahl Priinärteilchen je Aggregat 1st, umso höher oder stärker ist die Primärstruktur β Dabei muß darauf hingewiesen werden, daß die Anzahl der Primärteilchen je Aggregat a priori innerhalb weiter Grenzen schwanken kann.The aggregates formed from the interconnected primary particles are referred to as the primary structure. The bonds between the primary particles in an aggregate are strong bonds of a chemical nature.The greater the number of primary particles per aggregate, the higher or stronger the primary structure β. It must be pointed out that the number of primary particles per aggregate fluctuates a priori within wide limits can.
Als Sekundärstruktur werden die Agglomerate bezeichnet, zu denen sich die Aggregate infolge physikalischer Wechselwirkungen zusammengelagert haben. Im Gegensatz zu dem, was bei der Ausbildung der Primärstruktur vorgeht, sind diese physikalischen Bindungen sahwach.The secondary structure is the term used to describe the agglomerates to which the aggregates are aggregated as a result of physical interactions to have. In contrast to what goes on in the formation of the primary structure, these are physical bonds awake.
Weiterhin hatte man alle Veranlassung anzunehmen, daß die Primärstruktur der Kieselsäure von derjenigen der Rußarten verschieden ist, genauer gesagt, daß die Anzahl Elementar- oder Primärteilchen, die die Aggregate bilden, geringer ist als bei den Rußarten,Furthermore, there was every reason to believe that the primary structure of the silica is different from that of the types of carbon black, more precisely that the number of elementary or primary particles, that form the aggregates is less than that of the types of soot,
Die oben aufgezeigten Widersprüche hinsichtlich der Ö3-zahlen zwischen Rußarten und Kieselsäuren ließen sich dadurch erklären, daß die ölzahl allgemein von der Primärstruktur und der Sekundärstruktur eines Füllstoffes abhängt bzw. diese wiedergibt.The contradictions shown above with regard to the Ö3 numbers between types of soot and silicas could be explained by the fact that the oil number generally depends on the primary structure and the secondary structure of a filler depends on or reproduces this.
Ebenso gibt die durch Stickstoffadsorption ermittelte spezifische Oberfläche BET allgemein die Außenfläche (des Füllstoffes) und die Oberfläche der Mikroporen wieder. Nun ist lediglich dieThere is also the specific one determined by nitrogen adsorption Surface BET generally the outer surface (of the filler) and the surface of the micropores again. Now is just that
- 6 709849/1181 - 6 709849/1181
1A-49 2711A-49 271
Außenfläche des Füllstoffes dem Elastomeren zugänglich aufgrund seiner Dimensionen; dies erklärt, daß jegliche Beziehung zwischen der spezifischen Oberfläche BET der Kieselsäuren und den mechanischen Eigenschaften der Vulkanisate ziemlich ungewiß ist, während das verstärkende Vermögen der Rußarten sich gut daraus erklären läßt. Man kann weiterhin davon ausgehen, daß man relativ leicht eine beispielsweise statische oder Theologische Eigenschaft eines Vulkanisates verbessern kann, indem man eine morphologische Eigenschaft der Kieselsäure modifiziert.The outer surface of the filler is accessible to the elastomer due to its dimensions; this explains that any relationship between the specific surface BET of the silicas and the mechanical properties of the vulcanizates is rather uncertain, while the reinforcing power of the soot types can easily be explained by this. One can still assume that one is relative can easily improve a static or theological property of a vulcanizate, for example, by adding a morphological Properties of the silica modified.
Jedoch müssen insbesondere Elastomere, die für Reifen verwendet werden, sehr unterschiedlichen Anforderungen genügen, beispielsweise Bruchfestigkeit, Biegefestigkeit, Dehnung oder Erwärmung bzw. Erhitzung. Hinzu kommt das Problem, daß der Füllstoff im Vulkanisat gut dispergiert/und diesem gegenüber eine gute Haftung aufweisen soll.However, elastomers in particular, which are used for tires, have to meet very different requirements, for example breaking strength, flexural strength, elongation or heating or heating. In addition, there is the problem that the filler is well dispersed in the vulcanizate / and should have good adhesion to it.
Erfindungsgemäß wurde nun eine neue Kieselsäure gefunden bzw. entwickelt, die vor allem als Füllstoff für Elastomere dient und in zufriedenstellender Weise insgesamt den geforderten Theologischen, statischen und dynamischen Eigenschaften entspricht und sich zufriedenstellend in den Elastomeren verteilen läßt. Diese Kieselsäure ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine CTAB-Oberflache im Bereich von 80 bis 125 m2/g und eine Strukturzahl von mindestens 0,80 aufweist. Vorteilhafterweise weist eine derartige Kieselsäure darüberhinaus eine Ölaufnahmezahl im Bereich von 240 bis 320 ml/100 g auf, sowie eine BET-Oberflache im Bereich von 80 bis 320 m. /g und einen Wassergehalt des Filterkuchens von 75 bis 82 % und das Verhältnis von BET-Oberfläche zu CTAB-Oberflache beträgt mindestens 1,1.According to the invention, a new silica has now been found or developed which serves primarily as a filler for elastomers and satisfactorily corresponds overall to the required theological, static and dynamic properties and can be satisfactorily distributed in the elastomers. This silica is characterized in that it has a CTAB surface area in the range from 80 to 125 m 2 / g and a structure number of at least 0.80. Such a silica advantageously also has an oil absorption number in the range from 240 to 320 ml / 100 g, as well as a BET surface area in the range from 80 to 320 m 2 / g and a water content of the filter cake of 75 to 82 % and the BET ratio -Surface to CTAB surface is at least 1.1.
Die Messungen der Oberfläche, der Strukturzahl und der ölaufnahmezahl wurden mit dem trockenen oder in den trockenen Zustand zurückgeführten Produkt durchgeführt, bevor irgendeine physikalische, mechanische, chemische oder Wärmebehandlung nach dem Trocknen vorgenommen wurde, die diese Werte hätte beeinflussen können.The measurements of the surface, the structure number and the oil absorption number have been carried out on the dry or returned product before any physical, mechanical, chemical or heat treatment has been carried out after drying, which would affect these values can.
709849/1181709849/1181
1A-49 2711A-49 271
Die Messungen wurden entsprechend folgenden Methoden durchgeführt: The measurements were carried out according to the following methods:
CTAB-Oberflache: Außenfläche mittels Adsorption von Cethyltrimethylammoniumbromid bei pH-Wert 9 entsprechend dem Verfahren von Jay, Janzen und G. Kraus in Rubber Chemistry and Technology 44 (1971), S.1287-1296.CTAB surface: outer surface by means of adsorption of Cethyltrimethylammoniumbromid at pH 9 according to the method of Jay, Janzen and G. Kraus in Rubber Chemistry and Technology 44 (1971), pp. 1287-1296.
Die Strukturzahl wird gegeben durch die Neigung der Geraden, die man erhält, wenn das spezifische Volumen der Kieselsäure in ml/g in Abhängigkeit vom dekadischen Logarithmus des auf die Kieselsäure ausgeübten Druckes in kg/cm2 aufgetragen wird, entsprechend dem Verfahren von A. Voet, W.N» Whitten in Rubber World, August 33 - 36 (1963).The structure number is given by the inclination of the straight line which is obtained when the specific volume of the silica in ml / g is plotted in kg / cm2 as a function of the decadic logarithm of the pressure exerted on the silica, accordingly the procedure of A. Voet, W.N. Whitten in Rubber World, August 33-36 (1963).
Die Ölaufnahmezahl wurde durch Absorption von Dibutylphthalat (DBP) gemäß ASTM D 281 bestimmt.The oil absorption number was determined by the absorption of dibutyl phthalate (DBP) determined according to ASTM D 281.
Die BET-Oberfläche wurde entsprechend der Methode von Brunauer, Emmett und Teller, beschrieben in The Journal of the American Chemical Society, Bd. 60, S. 309, Februar 1938, bestimmt.The BET surface area was determined using the Brunauer method, Emmett and Teller, described in The Journal of the American Chemical Society, Vol. 60, p. 309, February 1938.
Zur Bestimmung des Wassergehaltes des Filterkuchens wurde die Aufschlämmung auf einem Büchner-Filter unter vermindertem Druck von 60 cm Hg filtriert, der Rückstand mit destilliertem Wasser frei von löslichen Salzen gewaschen und der zurückbleibende Kuchen bei 105°C getrocknet. Der Wassergehalt des Kuhens ergibt sich aus dem Verhältnis von Gewicht des entfernten Wassers zu Gewicht des Filterkuchens.To determine the water content of the filter cake, the slurry was placed on a Buchner filter under reduced pressure of 60 cm Hg filtered, the residue washed free of soluble salts with distilled water and the cake that remained dried at 105 ° C. The water content of the cow results from the ratio of the weight of the water removed to Weight of the filter cake.
Eine solche Kieselsäure kann insbesondere mit Hilfe eines Verfahrens analog der FR-PS 2 159 580 erhalten werden, nämlich darch Einwirkenlassen einer starken Säure auf ein Alkalisilicat, wobei die Zugabegeschwindigkeit der Säure einem solchen Gesetz folgt, das die Änderung der Restalkalinität des Mediums in Abhängigkeit von der Zeit praktisch konstant bleibt. Gegebenen-Such a silica can in particular with the aid of a method can be obtained analogously to FR-PS 2 159 580, namely by allowing a strong acid to act on an alkali silicate, The rate of addition of the acid follows such a law that the change in the residual alkalinity of the medium is dependent remains practically constant over time. Given-
7098*9/11817098 * 9/1181
-jf--jf-
271271
falls kann die Zugabe der Säure mindestens einmal während einer Zeitspanne von 5 bis 20 min unterbrochen werden, wenn das Maximum der Bildung der Polymeren erreicht ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß man von einem Natriumsilicat mit einem Molverhältnis SiO2ZNa2O von 2 bis ^ausgeht, daß die Anfangskonzentratioη an Siliat im Medium so beschaffen ist, daß die Silicatkonzentration angegeben in SiO2 einem Wert von 90 bis 150 g/l SiO2 entspricht, bezogen auf das Molverhältnis SiO2/Na2O = 3,5; daß weiterhin die Endkonzentration an SiO2 im Bereich von 60 bis 90 g/l liegt, daß die Gesamtreaktionszeit ohne Einschluß der gegebenenfalls vorgenommenen Unterbrechnungen 40 bis 200 min beträgt und daß eine Reaktionstemperatur von 65 bis 950C eingehalten wird.if the addition of the acid can be interrupted at least once during a period of 5 to 20 minutes when the maximum formation of the polymers has been reached. The process according to the invention is further characterized in that one starts from a sodium silicate with a molar ratio SiO 2 ZNa 2 O of 2 to ^, that the initial concentration of silicate in the medium is such that the silicate concentration given in SiO 2 has a value of 90 to 150 g / l SiO 2 , based on the molar ratio SiO 2 / Na 2 O = 3.5; that furthermore the final concentration of SiO 2 is in the range from 60 to 90 g / l, that the total reaction time without including any interruptions made is 40 to 200 min and that a reaction temperature of 65 to 95 ° C. is maintained.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die praktische Durchführung des Verfahrens in einfacher Welse durch Wahl einer Reaktionstemperatur innerhalb der oben angegebenen Grenzen gesteuert werden kann, derart, daß der Wassergehalt des Kuchens 75 bis 82 Gew.-% ausmacht, d.h. 2,6 bis 3,9 kg Wasser .je kg Endprodukt entspricht.It has surprisingly been found that the practical Carrying out the process in a simple Welse controlled by choosing a reaction temperature within the limits given above can be so that the water content of the cake is 75 to 82 wt .-%, i.e. 2.6 to 3.9 kg of water. per kg End product corresponds.
Diese Beziehung läßt sich theoretisch noch nicht bestimmen, aber es wurde beobachtet t daß in diesem Bereich von Bedingungen eine empirische Beziehung zwischen der Reaktionstemperatur und dem Wassergehalt des Kuchens besteht.This relationship may be theoretically not yet be determined, but it was observed that t in this range of conditions, an empirical relationship between the reaction temperature and the water content of the cake is.
Es wird auf diese Weise einfach für den Fachmann, das Verfahren zu steuern bzw. zu regeln. Es genügt hierzu, daß nach Beachtung aller anderen Bedingungen eine Temperatur innerhalb des gegebenen Bereiches gewählt und der Wassergehalt des Kuchens bestimmt >ird. Liegt dieser (Wassergehalt) nicht innerhalb des vorgegebenen Intervalls, so braucht lediglich die Temperatur empirisch geändert zu werden, um das angestrebte Ergebnis zu erzielen.In this way it becomes easy for those skilled in the art to complete the procedure to control or regulate. It is sufficient for this that, after observing all other conditions, a temperature within the given Range and the water content of the cake is determined. If this (water content) is not within the specified range Interval, the temperature only needs to be changed empirically in order to achieve the desired result.
- 9 709849/1181 - 9 709849/1181
1A-49 2711A-49 271
Die übrigen Grenzwerte wurden unter Berücksichtigung der Anforderungen an das Produkt und der Erfordernisse bei der großtechnischen Verfahrensführung festgelegt. Es wurde beobachtet, daß bei einem SiO2-Gehalt unterhalb 90 g/l der Wassergehalt des Kuchens zu hoch ist, um das Verfahren durchführen zu können, und bei einem SiO2-Gehalt oberhalb 150 g/l nimmt die Viskosität des Mediums zu stark zu, was die Durchführung des Verfahrens stark erschwert.The other limit values were determined taking into account the requirements for the product and the requirements for large-scale process management. It has been observed that with an SiO 2 content below 90 g / l the water content of the cake is too high to be able to carry out the process, and with an SiO 2 content above 150 g / l the viscosity of the medium increases too much too, which makes it very difficult to carry out the process.
Ähnliches gilt für die Reaktionszeit. Ist diese zu kurz, so treten die Reaktionspartner nicht ausreichend miteinander in Berührung; ist sie jedoch zu lang, so ist die CTAB-Oberflache nicht ausreichend groß.The same applies to the response time. If this is too short, kick the reactants are not in sufficient contact with one another; however, if it is too long, the CTAB surface is not big enough.
Ein besonderer und unerwarteter Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung liegt in der einfachen Steuerung des Verfahrens, in dem lediglich ein einziger Faktor verändert zu werden braucht.A particular and unexpected advantage of the method according to the invention lies in the simple control of the method in only one factor needs to be changed.
In der Praxis erfolgt die Zugabe der Säure entsprechend einem Gesetz, wonach die Zugabemenge der Säure sich ständig ändert. Man kann jedoch auch das äquivalente Mittel hierzu anwenden und die Zugabemenge der Säure stufenweise in aufeinanderfolgenden Zeitspannen von etwa 10 min ändern.In practice, the acid is added according to a law after which the amount of acid added changes constantly. However, one can also use the equivalent means for this and the Gradually change the amount of acid added in successive periods of about 10 minutes.
oder Eigenschaftenor properties
Weiterhin lassen sich bestimmte Merkmale/beim Trocknen verbessern: vorzugsweise wird beim erfindungsgemäßen Verfahren sprühgetrocknet. Die Erfindung erstreckt sich auch auf die Anwendung der Produkte nach der Erfindung als Verstärkerfüllstoffe für Elastomere. Es können also - Füllstoffe auf der Basis von Kieselsäure nach der Erfindung verwendet werden. Hierunter sind Füllstoffe zu verstehen, die die Kieselsäure als solche oder nach einer beliebigen physikalischen, mechanischen oder chemischen Behandlung umfassen.Certain features / drying can also be improved: spray drying is preferably used in the process according to the invention. The invention also extends to application of the products according to the invention as reinforcing fillers for elastomers. So it can - fillers based on Silicic acid can be used according to the invention. These are fillers to be understood that the silica as such or after any physical, mechanical or chemical treatment.
709849/1181709849/1181
- 10 -- 10 -
27 2 4 97G27 2 4 97G
Die Verfahrensmaßnahmen für die Herstellung der Kieselsäure sind in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengefaßt.The procedural measures for the manufacture of the silica are summarized in Table 1 below.
Die Beispiele 1 bis 4 wurden erfindungsgemäß durchgeführt. Dabei erläutert Beispiel 1 eine Verfahrensweise, bei der die Restalkalinität des Mediums zeitabhängig konstant bleibt. Bei den Beispielen 2, 3 und 4 wurde die Säurezugabe mehr als einmal unterbrochen. Im Beispiel 4 wurde das Produkt im Ofen getrocknet, was zu etwas niedreren Werten für die CTAB-Oberfläche und die Strukturzahl führt.Examples 1 to 4 were carried out according to the invention. Example 1 explains a procedure in which the residual alkalinity of the medium remains constant over time. In Examples 2, 3 and 4, the addition of acid was interrupted more than once. In example 4 the product was dried in the oven, which resulted in somewhat lower values for the CTAB surface and the structure number leads.
Im Beispiel 5 wurde die klassixhe Arbeitsweise mit konstanterIn Example 5, the classic procedure with constant
clss
Säurezuspeisung in Silicat eingehalten. Im Beispiel 6 wurde die
Säure in gleicher Weise zugegeben, Jedoch wurden solche Temperatur- und Zeitbedingungen eingehalten, daß der Wassergehalt des
Kuchens innerhalb der für das erfindungsgemäße Produkt angegebenen Werte lag. Im Beispiel 7 wurden in einen 200 1 Reaktor
zunächst 54 1 Wasser und dann etwas Silicat bis zum pH-Wert 9,2 vorgelegt. Darauf wurden gleichzeitig 67,2 1 Schwefelsäure, d =
1,062 sowie 58,8 1 Natriumsilicat mit Molverhältnis Si02/Na20
= 3,5 und d = 1,240 zugegeben mit Zugabegeschwindigkeiten von 1080 ml/min bzw.1180 ml/min. Nach 50 min wurde die Silicatzugabe
unterbrochen und die Säurezugabe fortgesetzt, bis der pH-Wert auf 5 gesunken war. Die Endkonzentration an SiO2 betrug
76,8 g/l. Das Endprodukt wurde sprühgetrocknet.clss
Acid feed in silicate complied with. In Example 6, the acid was added in the same way. However, temperature and time conditions were maintained such that the water content of the cake was within the values given for the product according to the invention. In Example 7, 54 l of water and then some silicate were initially introduced into a 200 l reactor up to pH 9.2. Then 67.2 1 sulfuric acid, d = 1.062 and 58.8 1 sodium silicate with a molar ratio Si0 2 / Na 2 0 = 3.5 and d = 1.240 were added at the same time with addition rates of 1080 ml / min and 1180 ml / min. After 50 minutes, the addition of silicate was interrupted and the addition of acid continued until the pH had dropped to 5. The final concentration of SiO 2 was 76.8 g / l. The final product was spray dried.
In den Beispielen 8 und 9 lagen lediglich die Temperaturbedingungen außerhalb der erfindungsgemäßen Arbeitsweise; diese beiden Beispiele zeigen daher die Bedutung dieses Faktors.In Examples 8 and 9, only the temperature conditions were outside of the procedure according to the invention; these two examples therefore show the importance of this factor.
In der nachfolgenden Tabelle 2 sind die Eigenschaften der in diesen Beispielen hergestellten Kieselsäuren aufgeführt.In Table 2 below are the properties of the in these Examples of manufactured silicas listed.
709849/1181709849/1181
- 11 -- 11 -
tors (1)of the reac
tors (1)
200200
200
72,079.0
72.0
1,0501.050
1.050
77,981.0
77.9
4742,
47
*- 5
co
^ 6OO
* - 5
co
^ 6
SiO2 im Silicat (g/l)SiO 2 in the silicate (g / l)
135135
135135
135135
135135
145,3145.3
159,5159.5
113,5 113,5113.5 113.5
die Säurezuspeisung ist konstant, d.h. dNaoO/dt ist variabel gleichzeitige Zugabe der Reaktionspartnerthe acid feed is constant, i.e. dNaoO / dt is variable simultaneous addition of the reactants
ro fro f
-«j νυ- «j νυ
r-o r\ir-o r \ i
-^ ^ CD- ^^ CD
COCO
80 83 83 8380 83 83 83 76 9076 90
100 55100 55
Analyseanalysis
H2O im Filter- kg H20/kg Produkt kuchen, % H 2 O in the filter- kg H 2 0 / kg product cake, %
H2O im EndproduktH 2 O in the end product
pH des Endproduktes pH of the final product
7676
81,481.4
78,278.2
78,478.4
83,283.2
7777
78,678.6
7171
8383
2,8 3,82.8 3.8
3,1 3,23.1 3.2
4,54.5
3,43.4
2,152.15
4,3 7,24.3 7.2
8,5
8,7
7,4
8,3
8,1
8,5
8,1
98.5
8.7
7.4
8.3
8.1
8.5
8.1
9
5,85.8
5,75.7
5,85.8
6,36.3
6,16.1
6,26.2
5,85.8
6,16.1
Analyseanalysis
1 21 2
co4co4
0909
»7 8 9 »7 8 9
VJI IVJI I.
1A-49 271 1 A-49 271
272Λ976272Λ976
Anschließend wurden diese Kieselsäuren bei ihrer Verwendung ±i Kautschukmassen getestet. Die Ergebnisse bezüglich des Verstärkervermögens 3ind in den folgenden Tabellen 3 (a bis c) zusammengefaßt. Subsequently, these silicas were used ± i Rubber compounds tested. The results relating to the enhancement ability are summarized in Tables 3 (a to c) below.
Für jede Kieselsäure wurden drei Arten von Eigenschaften geprüft:Three types of properties were tested for each silica:
Zunächst die Theologischen Eigenschaften, d.h. das Minimal- und Maximalmoment, die Anvulkanisationszeit, die optimale Zeit (Optimum) und die Vulkanisationsgeschwindigkeit.First the theological properties, i.e. the minimum and maximum torque, the scorch time, the optimum time (optimum) and the rate of vulcanization.
Die statischen Eigenschaften, nämlich Modul bei 300 % Dehnung, Shore-Härte, Bruchdehnung und Bruchfestigkeit.The static properties, namely modulus at 300 % elongation, Shore hardness, elongation at break and breaking strength.
Die dynamischen Eigenschaften: den Wärmeaufbau (Stau), den dynamischen * bei 0 %t 5 % und 100 % Dehnung und der Viskosemodul bei 5 % Dehnung.The dynamic properties: the heat build-up (accumulation), the dynamic * at 0 % t 5 % and 100 % elongation and the viscose modulus at 5 % elongation.
Die Theologischen Eigenschaften wurden gemäß den Angaben in "Continuous Measurement of the cure rate of Rubber" - ASTM Special Technical Publication Nr. 383.The theological properties were determined according to the information in "Continuous Measurement of the Cure Rate of Rubber" - ASTM Special Technical Publication No. 383.
Die statischen Eigenschaften wurden entsprechend folgenden Normen ermittelt (NF = französische Norm):The static properties were determined according to the following standards (NF = French standard):
Bruchfestigkeit NF T 46 002Breaking strength NF T 46 002
Prüfkörper A1 Test specimen A 1
Bruchdehnung NF T 46 002Elongation at break NF T 46 002
Prüfkörper A1 Test specimen A 1
Shore-Härte ASTM 676-58 TShore hardness ASTM 676-58 T.
(sofortige Ablesung)(immediate reading)
Modul 300 % AFNOR NF T 46 002Module 300 % AFNOR NF T 46 002
Prüfkörper A1 Test specimen A 1
♦Elastizitätsmodul♦ Young's modulus
- 16 -- 16 -
709849/1181709849/1181
19 1A-49 271 19 1A-49 271
Die dynamischen Eigenschaften wurden entsprechend A. Voet und J.C. Morawski in Rubber Chemistry and Technology, 47 4 (1974), 758 - 777 und Compte Rendu de fin d1etude ä la Delegation genferale ä la Recherche Scientifique et Technique n° 73 - 7 - 1151 bestimmt.The dynamic properties were prepared according to A. Voet and JC Morawski in Rubber Chemistry and Technology, 47 4 (1974) 758 - 777 and Compte Rendu de fin d 1 etude ä la delegation genferale ä la Recherche Scientifique et Technique n ° 73-7 - 1151 determined.
Die Bedingungen für den Versuch am Flexometer Goodrich lauteten wie folgt:The conditions for the experiment on the Goodrich flexometer were as follows:
Anfangstemperatur der Kammer Belastung AmplitudeInitial temperature of the chamber load amplitude
Schließlich wurde mit folgendem Vulkanisationsgemisch gearbeitet:Finally, the following vulcanization mixture was used:
Gew.-TeileParts by weight
Kautschuk SBR 1509 100,00Rubber SBR 1509 100.00
ZnO aktiv 3,00ZnO active 3.00
Stearinsäure 1,00Stearic acid 1.00
Polyäthylenglykol M - 4000 (PEG 4000) 2,40Polyethylene glycol M - 4000 (PEG 4000) 2.40
Schwefel 2,30Sulfur 2.30
Antioxidans (Permanax 49 HV) 2,00 4t4'-Bis(phe'nyl-isopropyliden)-diphenylaminAntioxidant (Permanax 49 HV) 2.00 4 t 4'-bis (phe'nyl-isopropylidene) -diphenylamine
N-Cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamid (Rhodifax 16) 1,20N-Cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide (Rhodifax 16) 1.20
Benzothiazyldisulfid (MBTS) 1,20Benzothiazyl disulfide (MBTS) 1.20
Di-O- toluylguanidin (DOTG) 1,40Di-O-toluylguanidine (DOTG) 1.40
Tetramethylthiuramdisulfid (DMTT) 0,20Tetramethylthiuram disulfide (DMTT) 0.20
Kieselsäure 40,00Silica 40.00
Die verschiedenen Mindest- oder Höchstwerte, die für ein Vulkanisat gefordert werden müssen, hängen selbstverständlich von diesem Vulkanisat ab insbesondere von der Beschaffenheit des in Betracht gezogenen bzw. eingesetzten Elastomeren. Deshalb sind die in Zeile 10 der Tabellen 3 angegebenen Werte relative Werte, die nur beispielhaft gegeben werden, Im Falle der Theologischen Eigenschaften wurden keine Grenzwerte gegeben, weil diese nicht normiert sind, sondern lediglich Empfehlungen dafür vorhanden sind,The various minimum or maximum values that are required for a vulcanizate have to be required depend of course on this vulcanizate, in particular on the nature of the drawn or used elastomers. Therefore, the values given in line 10 of Table 3 are relative values that are only given by way of example. In the case of theological properties, no limit values were given because these are not standardized are, but only recommendations are available
709849/1181 " 17 "709849/1181 " 17 "
1A-/+9 2711A - / + 9 271
die u.a. von den Arbeitsbedingungen abhängen und in zufriedenstellender Weise innerhalb eines gleichen Bereiches verteilt sind.which, among other things, depend on the working conditions and are more satisfactory Way are distributed within the same area.
Die Tabellen 3 zeigen, daß lediglich die Kieselsäuren nach der Erfindung eine Gesamtheit von zufriedenstellenden Eigenschaften aufweisen.Tables 3 show that only the silicas according to the invention have a total of satisfactory properties exhibit.
Im Beispiel 6 und im Beispiel 7 ist das Verstärkervermögen der Kieselsäure unzureichend, obwohl der Wassergehalt des Filterkuchens zufriedenstellend war;In Example 6 and in Example 7, the reinforcing ability of the silica is insufficient, although the water content of the filter cake was satisfactory;
Beispiel 7 erläutert, daß es für ein gutes Verstärkervermögen nicht ausreicht, eine korrekte Ölaufnahme aufzuweisen.Example 7 illustrates that having proper oil uptake is insufficient for good reinforcing ability.
Weiterhin ist bekannt, daß Kieselsäure auch gut dispergiert sein muß. Dieser Dispersionszustand wurde in folgender Weise bewertet:It is also known that silica must also be well dispersed. This state of dispersion was evaluated in the following manner:
Es wurden einige /um starke Schnitte von mit Kieselsäurefüllstoff verstärktem Vulkanisat hergestellt und dann vorzugsweise die Kieselsäire mit Methylrot angefärbt, um sie im optischem Mikroskop sichtbar zu machen; die Kieselsäure wies zu Beginn den gleichen Brechnungsindex auf wie das Elastomer.There were several / um thick cuts of silica filler reinforced vulcanizate and then preferably the silicas stained with methyl red to make them visible under the optical microscope; the silica initially showed the same Refractive index like the elastomer.
Der Prozentsatz Dispersion ist der Prozentsatz Kieselsäure, die in Form von Konglomeraten<8 /um dispergiert ist. Dieser Prozentsatz wurde wie folgt berechnet:The percentage dispersion is the percentage of silica that is dispersed in the form of conglomerates <8 / µm. That percentage was calculated as follows:
% Dispersion = 100 - j^— % Dispersion = 100 - j ^ -
des Restes mit X = Gesamtzahl 17 /um Quadrate innerhalb/10 000 Quadratenof the remainder with X = total 17 / µm squares within / 10,000 squares
S = Faktor der Oberflachenquellung infolge der Wirkung des Treibmittels,S = factor of surface swelling due to the effect of the Propellant,
d.h. S = Oberfläche des Schnitts nach Quellung Oberfläche des Schnitts vor Quellungie S = surface of the section after swelling, surface of the section before swelling
L = Vol.-96 SiO2 bezogen auf Kautschukmasse insgesamt = Gewicht SiO2 χ spez. Volumen SiO2 χ 100 Gewicht des Gemisches χ spez. Volumen des GemischesL = 96% by volume SiO 2 based on total rubber mass = weight SiO 2 χ spec. Volume SiO 2 100 Weight of the mixture χ spec. Volume of the mixture
709849/1181 - 18 -709849/1181 - 18 -
1A-49 ?.71 1A-49 ? .71
Es gelten folgende Bewertungen:The following ratings apply:
^98 % = gute Dispersion^ 98 % = good dispersion
95-9896= mittelmäßige Dispersion95-9896 = mediocre dispersion
90-9596= ausreichende Dispersion90-9596 = sufficient dispersion
«C9O96 = schlechte Dispersion«C9O96 = poor dispersion
Die Anwendung dieses Testes ergab, daß die Kieselsäure gemäß Beispiel 1 einen guten D^spersionswert ergab, während der Dispersionswert für die Kieselsäure nach Beispiel 5 nur mittelmäßig war.The application of this test showed that the silica according to Example 1 gave a good dispersion value, while the dispersion value for the silica according to Example 5 was only mediocre.
Die vorangegangenen Beispiele wurden anhand eines Vulkanisats auf der Basis eines SBR-Kautschuks durchgeführt. Selbstverständlich lassen sich die erfindungsgemäßen Füllstoffe auch in andere Elastomeren einarbeiten, beispielsweise in EPDM, Polybutadien, Naturkautschuk, Polyisopren u.a.m.The preceding examples were carried out using a vulcanizate based on an SBR rubber. Of course the fillers according to the invention can also be used in others Incorporate elastomers, for example into EPDM, polybutadiene, natural rubber, polyisoprene, etc.
Schließlich ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Füllstoffe nicht auf ihre Verwendung als Verstärkerfüllstoffe für Elastomere beschränkt.Finally, the use of the fillers according to the invention is not restricted to their use as reinforcing fillers for elastomers limited.
Tabellen 3 (a bis c)Tables 3 (a to c)
709849/1181 " 19 "709849/1181 " 19 "
Tabelle 3aTable 3a
Beispiel Moment Anvulkanisa- optimale Zeit VulkanisationsgeExample Moment Vulkanisa- optimal time Vulkanisationsge
schwindigkeit min, sspeed min, s
1 9 87 3,30 6 2,301 9 87 3.30 6 2.30
I ^ 11 92 5,15 7,45 2,30I ^ 11 92 5.15 7.45 2.30
>S 10 90 3,45 6,15 2,30> S 10 90 3.45 6.15 2.30
Z ** 6.5 86 4.45 7.45 3Z ** 6.5 86 4.45 7.45 3
tionszeit
min, sVulcanization
tion time
min, s
min, soptimal time
min, s
Minimum Maximummoment
Minimum maximum
3,15
33.15
3
7 9 95 4,30 7 2,307 9 95 4.30 7 2.30
8 11 91 6,15 9 2,548 11 91 6.15 9 2.54
9 9 95 4,30 8 2,30 109 9 95 4.30 8 2.30 10
hO -«JhO - «J
Tabelle 3b statische Eigenschaften Table 3b static properties
%% kg/cmkg / cm
505 121505 121
510 133510 133
455 116455 116
528 132 ^n ^528 132 ^ n ^
618 168618 168
490 84490 84
525 118525 118
480 75480 75
530 120530 120
^•450 ^100 _λ^ • 450 ^ 100 _λ
6969
6565
co 4
CP
** 5
to J
*1 6 O
co 4
CP
** 5
to J
* 1 6
3636
4141
Ni .,Ni.,
COCO
3c3c
0CHeat build-up
0 C
10"8dynΕ «Ο 96
10 " 8 dyn
—8 —2
10" dyn cmE '100 96
-8-2
10 "dyn cm
10~7dyn cm"2 E "5 96
10 ~ 7 dyn cm " 2
—? —8 —?
cm~ 10 dyn cm"E '50 96
-? -8th -?
cm ~ 10 dyn cm "
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7616962A FR2353486A1 (en) | 1976-06-04 | 1976-06-04 | NEW AMORPHIC SYNTHETIC SILICA, PROCESS FOR OBTAINING AND APPLYING THE SAID SILICA IN VULCANISATES |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2724976A1 true DE2724976A1 (en) | 1977-12-08 |
DE2724976C2 DE2724976C2 (en) | 1984-05-17 |
Family
ID=9174017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2724976A Expired DE2724976C2 (en) | 1976-06-04 | 1977-06-02 | Synthetic silica as a reinforcing filler for styrene-butadiene rubber |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4251281A (en) |
JP (1) | JPS52151695A (en) |
BE (1) | BE855390A (en) |
BR (1) | BR7703594A (en) |
CA (1) | CA1101635A (en) |
DE (1) | DE2724976C2 (en) |
DK (1) | DK246777A (en) |
ES (1) | ES459426A1 (en) |
FR (1) | FR2353486A1 (en) |
GB (1) | GB1532398A (en) |
IE (1) | IE45074B1 (en) |
LU (1) | LU77472A1 (en) |
NL (1) | NL7706168A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0010655A1 (en) * | 1978-10-12 | 1980-05-14 | Wacker-Chemie GmbH | Process for increasing the bulk density of silicon dioxide and a use of the so treated silicon dioxide |
Families Citing this family (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2444700A1 (en) * | 1978-12-20 | 1980-07-18 | Rhone Poulenc Ind | NOVEL NON-ABRASIVE SCURING AGENT AND LAUNDRY COMPOSITION CONTAINING THE SAME |
FR2453880A1 (en) * | 1979-04-13 | 1980-11-07 | Rhone Poulenc Ind | NOVEL SILICA-BASED PIGMENT IN BALL FORM, PROCESS FOR OBTAINING THE SAME AND APPLICATION, IN PARTICULAR AS REINFORCING FILLER IN ELASTOMERS |
FR2471947A1 (en) * | 1979-12-20 | 1981-06-26 | Rhone Poulenc Ind | PRECIPITATION SILICE, IN PARTICULAR AS A REINFORCING LOAD |
FR2474517A1 (en) * | 1979-12-20 | 1981-07-31 | Rhone Poulenc Ind | ORGANOSILIC COMPOSITIONS CONTAINING NEW PRECIPITATION SILICA WITH IMPROVED REINFORCING PROPERTIES |
FR2476666A1 (en) * | 1980-02-25 | 1981-08-28 | Rhone Poulenc Ind | NOVEL COUPLING METHOD BETWEEN AN ELASTOMER AND A LOAD ESPECIALLY BASED ON A SILICA COMPOUND |
FR2512037B1 (en) * | 1981-09-03 | 1986-02-14 | Rhone Poulenc Chim Base | ELASTOMERIC COMPOSITION REINFORCED BY SILICA WITH A LARGE SPECIFIC SURFACE |
JPS5964518A (en) * | 1982-10-01 | 1984-04-12 | Shionogi & Co Ltd | Hydrated silica fine powder |
JPS60105609A (en) * | 1983-03-04 | 1985-06-11 | Taki Chem Co Ltd | Silica base for dentifrice and its preparation |
FR2562534B1 (en) * | 1984-04-06 | 1986-06-27 | Rhone Poulenc Chim Base | NOVEL PRECIPITATED SILICA WITH IMPROVED MORPHOLOGICAL CHARACTERS, PROCESS FOR OBTAINING THE SAME AND APPLICATION THEREOF, IN PARTICULAR AS FILLER |
FR2567505B1 (en) * | 1984-07-11 | 1986-11-21 | Rhone Poulenc Chim Base | HIGH-OIL SILICA WITH CONTROLLED PRIMARY STRUCTURE AND PROCESS FOR OBTAINING SAME |
JPH0629340B2 (en) * | 1984-09-03 | 1994-04-20 | 株式会社ブリヂストン | Rubber composition having excellent wear resistance and processability |
FR2589871B1 (en) * | 1985-09-13 | 1987-12-11 | Rhone Poulenc Chim Base | REINFORCING FILLER FOR SILICA-BASED ELASTOMER |
FR2588008B1 (en) * | 1985-09-27 | 1988-06-24 | Rhone Poulenc Chim Base | PROCESS FOR OBTAINING A FILLER-POLYMER COMPOSITION AND PRODUCT OBTAINED |
GB8604985D0 (en) * | 1986-02-28 | 1986-04-09 | Unilever Plc | Precipitated silicas |
FR2599748B1 (en) * | 1986-06-06 | 1988-06-24 | Rhone Poulenc Chim Base | SILICA-BASED GRANULES, METHOD OF PREPARATION AND THEIR APPLICATION AS REINFORCING FILLER IN ELASTOMERS |
FR2614031B2 (en) * | 1987-04-17 | 1989-09-08 | Rhone Poulenc Chimie | PROCESS FOR THE PREPARATION OF SILICA-BASED GRANULES |
ES2028111T3 (en) | 1986-06-06 | 1992-07-01 | Rhone-Poulenc Chimie | SILICON BASED GRANULATES, PREPARATION PROCEDURE AND ITS APPLICATION AS A STRENGTHENING CHARGE IN ELASTOMERS. |
US5286478A (en) * | 1987-11-04 | 1994-02-15 | Rhone-Poulenc Chimie | Dentifrice-compatible silica particulates |
US5614177A (en) * | 1987-11-04 | 1997-03-25 | Rhone-Poulenc Chimie | Dentifrice-compatible silica particulates |
FR2632185B1 (en) * | 1988-06-01 | 1992-05-22 | Rhone Poulenc Chimie | SILICA FOR TOOTHPASTE COMPOSITIONS COMPATIBLE IN PARTICULAR WITH ZINC |
FR2649089B1 (en) * | 1989-07-03 | 1991-12-13 | Rhone Poulenc Chimie | CONTROLLED POROSITY SILICA AND PROCESS FOR OBTAINING SAME |
US5234673A (en) * | 1990-02-20 | 1993-08-10 | J. M. Huber Corporation | Low temperature-very high structure silica and methods |
JP2718578B2 (en) * | 1991-04-30 | 1998-02-25 | 日本シリカ工業株式会社 | Filler for thermal recording paper |
EP0668844B1 (en) * | 1992-11-12 | 1996-09-18 | Crosfield Limited | Silicas |
DE69432248T2 (en) | 1993-09-29 | 2004-08-19 | Rhodia Chimie | PRECIPITATION SILICA |
FR2710630B1 (en) * | 1993-09-29 | 1995-12-29 | Rhone Poulenc Chimie | New precipitated silicas, their preparation process and their use for reinforcing elastomers. |
US6169135B1 (en) | 1993-09-29 | 2001-01-02 | Rhone Poulenc Chimie | Precipitated silica |
US6001322A (en) * | 1993-09-29 | 1999-12-14 | Rhone-Poulenc Chimie | Precipitated silicas |
US6977065B1 (en) * | 1993-10-07 | 2005-12-20 | Degussa Ag | Precipitated silicas |
US5846506A (en) * | 1994-10-07 | 1998-12-08 | Degussa Aktiengesellschaft | Precipitated silicas |
DE4437646C2 (en) * | 1994-10-21 | 1999-01-14 | Uniroyal Englebert Gmbh | Tire comprising lateral cushions |
FR2729671B1 (en) * | 1995-01-20 | 1997-04-18 | Michelin & Cie | PRECIPITATED SILICA TIRE COVER WITH IMPROVED BEARING RESISTANCE |
MY116513A (en) * | 1995-04-19 | 2004-02-28 | Ppg Ind Ohio Inc | Amorphous precipitated silica having large liquid carrying capacity |
IN188702B (en) * | 1995-06-01 | 2002-10-26 | Degussa | |
US5647903A (en) * | 1995-10-03 | 1997-07-15 | Mcgill; Patrick D. | Microporous high structure precipitated silicas and methods |
KR100353316B1 (en) * | 1996-05-31 | 2002-11-18 | 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 | Amorphous precipitated silica |
KR100342941B1 (en) * | 1996-05-31 | 2002-08-22 | 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 | Amorphous precipitated silica |
US5929156A (en) * | 1997-05-02 | 1999-07-27 | J.M. Huber Corporation | Silica product for use in elastomers |
US5891949A (en) * | 1997-05-02 | 1999-04-06 | J.M. Huber Corporation | Natural rubber compound |
US5990223A (en) * | 1998-02-17 | 1999-11-23 | Dow Corning Corporation | Control of rheological and mechanical properties of silicone elastomers containing silica filler |
DE10146325A1 (en) * | 2001-09-20 | 2003-04-10 | Degussa | Precipitated silica with a high BET / CTAB ratio |
CN102558916B (en) * | 2011-12-16 | 2013-08-07 | 天津大学 | Nano silicon dioxide particle surface modifying method based on charge environment control and application thereof |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1016436B (en) * | 1943-08-31 | 1957-09-26 | Degussa | Use of a finely divided silica as an active filler for rubber |
DE1115724B (en) * | 1960-10-31 | 1961-10-26 | Huels Chemische Werke Ag | Process for the production of finely divided silica |
DE1467012B1 (en) * | 1964-11-26 | 1969-11-06 | Hoesch Chemie Gmbh | Process for the production of a highly active filler consisting essentially of silica |
FR2159580A5 (en) * | 1971-11-04 | 1973-06-22 | Sifrance | |
DE2222163B2 (en) * | 1971-05-06 | 1975-02-27 | Societe Francaise Des Silicates Speciaux Sifrance, Paris | Process for improving the properties of elastomers reinforced with silica fillers |
DE2343160A1 (en) * | 1973-08-27 | 1975-03-13 | Degussa | USE OF WATER-FREE LIGHT FILLERS BASED ON SILICA AND SILICATES FOR VULCANIZATION OR. NETWORKING OF RUBBER AND ELASTOMERS WITH OR WITHOUT COUNTERPRESSURE |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3503707A (en) * | 1968-05-20 | 1970-03-31 | Burke Oliver W Jun | Silica pigments and preparation thereof |
US3709980A (en) * | 1971-05-17 | 1973-01-09 | Ppg Industries Inc | Precipitation of siliceous pigment |
US3967563A (en) * | 1973-10-03 | 1976-07-06 | J. M. Huber Corporation | Process for producing precipitated thickener silica |
JPS5125235A (en) * | 1974-08-23 | 1976-03-01 | Ichikoh Industries Ltd |
-
1976
- 1976-06-04 FR FR7616962A patent/FR2353486A1/en active Granted
-
1977
- 1977-06-02 GB GB23465/77A patent/GB1532398A/en not_active Expired
- 1977-06-02 DE DE2724976A patent/DE2724976C2/en not_active Expired
- 1977-06-02 LU LU77472A patent/LU77472A1/xx unknown
- 1977-06-02 BR BR7703594A patent/BR7703594A/en unknown
- 1977-06-02 ES ES459426A patent/ES459426A1/en not_active Expired
- 1977-06-03 NL NL7706168A patent/NL7706168A/en not_active Application Discontinuation
- 1977-06-03 CA CA279,832A patent/CA1101635A/en not_active Expired
- 1977-06-03 JP JP6491077A patent/JPS52151695A/en active Pending
- 1977-06-03 IE IE1150/77A patent/IE45074B1/en unknown
- 1977-06-03 DK DK246777A patent/DK246777A/en not_active Application Discontinuation
- 1977-06-03 BE BE178196A patent/BE855390A/en not_active IP Right Cessation
-
1979
- 1979-05-01 US US06/035,074 patent/US4251281A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1016436B (en) * | 1943-08-31 | 1957-09-26 | Degussa | Use of a finely divided silica as an active filler for rubber |
DE1115724B (en) * | 1960-10-31 | 1961-10-26 | Huels Chemische Werke Ag | Process for the production of finely divided silica |
DE1467012B1 (en) * | 1964-11-26 | 1969-11-06 | Hoesch Chemie Gmbh | Process for the production of a highly active filler consisting essentially of silica |
DE2222163B2 (en) * | 1971-05-06 | 1975-02-27 | Societe Francaise Des Silicates Speciaux Sifrance, Paris | Process for improving the properties of elastomers reinforced with silica fillers |
FR2159580A5 (en) * | 1971-11-04 | 1973-06-22 | Sifrance | |
DE2343160A1 (en) * | 1973-08-27 | 1975-03-13 | Degussa | USE OF WATER-FREE LIGHT FILLERS BASED ON SILICA AND SILICATES FOR VULCANIZATION OR. NETWORKING OF RUBBER AND ELASTOMERS WITH OR WITHOUT COUNTERPRESSURE |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0010655A1 (en) * | 1978-10-12 | 1980-05-14 | Wacker-Chemie GmbH | Process for increasing the bulk density of silicon dioxide and a use of the so treated silicon dioxide |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4251281A (en) | 1981-02-17 |
BR7703594A (en) | 1978-05-16 |
CA1101635A (en) | 1981-05-26 |
DK246777A (en) | 1977-12-05 |
FR2353486A1 (en) | 1977-12-30 |
NL7706168A (en) | 1977-12-06 |
JPS52151695A (en) | 1977-12-16 |
IE45074B1 (en) | 1982-06-16 |
DE2724976C2 (en) | 1984-05-17 |
IE45074L (en) | 1977-12-04 |
BE855390A (en) | 1977-12-05 |
LU77472A1 (en) | 1978-01-26 |
FR2353486B1 (en) | 1981-03-06 |
ES459426A1 (en) | 1978-04-16 |
GB1532398A (en) | 1978-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2724976A1 (en) | SYNTHETIC SILICA | |
DE2610207C3 (en) | Finely divided modified silica, its production and use | |
DE69429331T2 (en) | PRECIPITATION SILICA | |
DE68909113T2 (en) | Absorbing precipitated silica and composition based on this silica. | |
DE69432248T2 (en) | PRECIPITATION SILICA | |
DE69816233T3 (en) | FLEECE SKINIC ACID USE AS REINFORCING FILLER IN ELASTOMERS | |
DE69615090T2 (en) | Composite clay material and process for its manufacture, compound material and composite clay rubber using it, and process for their manufacture | |
DE69802793T2 (en) | IMPROVED SILICA FOR USE IN ELASTOMERS | |
DE69606243T2 (en) | METHOD FOR PRODUCING FALLING SILICON, ALUMINUM-CONTAINING FALLING SILICON AND THE USE THEREOF FOR REINFORCING ELASTOMERS | |
DE69115904T2 (en) | REINFORCED FILLING SILICO | |
CH688376A5 (en) | A process for the preparation of porous and spherical silica and Silicatgranulaten. | |
DE1925868C3 (en) | Process for the production of finely divided sodium aluminum silicate and its use as a filler | |
DE2344316A1 (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION OF PLATED AMORPHIC SILICA | |
EP1295850A1 (en) | Precipitated silica with a high BET/CTAB specific area ratio | |
DE2522486A1 (en) | FILLED SILICA AND METHOD FOR MANUFACTURING IT | |
DE69531785T2 (en) | CONCENTRATED FILLING SILICON SUSPENSION, METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE OF THIS SUSPENSION | |
DE69606242T2 (en) | METHOD FOR PRODUCING FALLING SILICON, ZINC-CONTAINING FALLING SILICON AND USE FOR REINFORCING ELASTOMERS | |
DE4446995B4 (en) | Process for producing granular, amorphous silica | |
EP0901986A1 (en) | Sligthly dispersible precipitated silica | |
DE3490099T1 (en) | Silica base material for dentifrices and process for their manufacture | |
DE1807890C3 (en) | Lead chromate pigments | |
DE1567627A1 (en) | Process for the production of a finely divided, non-gelatinous silica which is particularly suitable as a filler for natural and synthetic rubber and other elastomers | |
EP1749054A1 (en) | Rubber composition, elastomer, method for producing the same and use of composite particles | |
DE3430931C2 (en) | Dentifrices and process for the preparation of the synthetic, amorphous, zirconium-bound silicate contained therein | |
DE2753237C2 (en) | Process for the production of a silicon dioxide latex masterbatch or a silicon dioxide latex starting mixture by coprecipitation and the product obtained thereafter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8125 | Change of the main classification | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: C08L 9/06 |
|
8126 | Change of the secondary classification |
Ipc: C08K 3/36 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |